Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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16 / 27532 / 8438
↖ ↑ ↗
← N 78.914496°
W 28.762207°		 ← 117.44 m → N 78.914496°
W 28.756714°		 →
↑
117.48 m
↓
↑
117.48 m
↓
N 78.913440°
W 28.762207°		 ← 117.45 m →
13 797 m²		 N 78.913440°
W 28.756714°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 16 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 27532 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 8438 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.420112609863281 y=0.128761291503906 und der Vergrößerungsstufe zoom=16 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.420112609863281 × 216)
    floor (0.420112609863281 × 65536)
    floor (27532.5)     		tx = 27532
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.128761291503906 × 216)
    floor (0.128761291503906 × 65536)
    floor (8438.5)     		ty = 8438
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 16 / 27532 / 8438 ti = "16/27532/8438"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/16/27532/8438.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 27532 ÷ 216
    27532 ÷ 65536     		x = 0.42010498046875
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 8438 ÷ 216
    8438 ÷ 65536     		y = 0.128753662109375
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.42010498046875 × 2 - 1) × π
    -0.1597900390625 × 3.1415926535     		Λ = -0.50199521
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.128753662109375 × 2 - 1) × π
    0.74249267578125 × 3.1415926535     		Φ = 2.33260953551193
    Länge (λ) Λ (unverändert) -0.50199521} λ = -0.50199521}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(2.33260953551193))-π/2
    2×atan(10.3047972116471)-π/2
    2×1.47405705710281-π/2
    2.94811411420561-1.57079632675     		φ = 1.37731779
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° -0.50199521} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = -28.762207°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° 1.37731779 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = 78.914496°
  5. Die Koordinaten der anderen Ecken werden aus den Kachelnummern der Nachbarkacheln berechnet:
    Ecke tx ty λ φ Länge in Grad Breite in Grad
    Oben links KachelX 27532 KachelY 8438 -0.50199521 1.37731779 -28.762207 78.914496
    Oben rechts KachelX + 1 27533 KachelY 8438 -0.50189934 1.37731779 -28.756714 78.914496
    Unten links KachelX 27532 KachelY + 1 8439 -0.50199521 1.37729935 -28.762207 78.913440
    Unten rechts KachelX + 1 27533 KachelY + 1 8439 -0.50189934 1.37729935 -28.756714 78.913440
  6. Die Kantenlängen werden aus den Koordinaten der Eckpunkte sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Linke Seite abs(φOL-φUL) × R abs(1.37731779-1.37729935) × R
    1.8440000000064e-05 × 6371000     		dl = 117.481240000407m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(1.37731779-1.37729935) × R
    1.8440000000064e-05 × 6371000     		dr = 117.481240000407m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(-0.50199521--0.50189934) × cos(1.37731779) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.192273683336402 × 6371000     		do = 117.438414274725m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(-0.50199521--0.50189934) × cos(1.37729935) × R
    9.58699999999979e-05 × 0.192291779238069 × 6371000     		du = 117.44946703015m
  7. Die Fläche wird aus den Koordinaten von linker oberer und rechter unterer Ecke sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Fläche abs(λ1-λ2)×abs(sinφ1-sinφ2)×R² abs(λ1-λ2)×abs(sin(1.37731779)-sin(1.37729935))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.192273683336402-0.192291779238069)×R²
    abs(-0.50189934--0.50199521)×1.8095901666848e-05×R²
    9.58699999999979e-05×1.8095901666848e-05×6371000²
    9.58699999999979e-05×1.8095901666848e-05×40589641000000     		ar = 13797.4597784915m²